SAF2205鋼的組織是由奧氏體(γ)及鐵素體(α)組成,它們同時(shí)受到變形、溫度及氫的影響,因此,其性能必然同時(shí)受多種因素的影響。鐵素體為氫脆敏感相,并存在明顯的溫度脆化效應(yīng),奧氏體雖然存在較低的溫度脆化效應(yīng)及氫脆敏感性,但降溫及變形過程中,發(fā)生溫度及應(yīng)變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變。對(duì)未充氫試樣,在不同溫度下的拉伸變形過程中,都會(huì)因溫度與變形共同作用而導(dǎo)致應(yīng)變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變,并且這種轉(zhuǎn)變隨溫度降低而加劇。這將導(dǎo)致強(qiáng)度隨溫度降低而增加,面縮率則隨之減小。另一方面,變形過程中應(yīng)變誘發(fā)α2馬氏體轉(zhuǎn)變,會(huì)使局部應(yīng)力得到松弛,產(chǎn)生局部硬化,抑制頸縮的產(chǎn)生,從而導(dǎo)致伸長(zhǎng)率增加,即產(chǎn)生相變塑性[6]。但是,溫度過低(-120℃以下),大量α2馬氏體轉(zhuǎn)變使奧氏體量明顯減少,導(dǎo)致伸長(zhǎng)率降低。
在(α+γ)雙相鋼中,發(fā)生氫致ε2馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)將導(dǎo)致嚴(yán)重的氫致脆化傾向。雖然在SAF2205鋼中未出現(xiàn)ε2馬氏體轉(zhuǎn)變,但存在嚴(yán)重的誘發(fā)α2馬氏體轉(zhuǎn)變。電解充氫結(jié)果表明[4],在雙相鋼中隨著α2馬氏體量的增加,氫脆敏感性增加;隨著溫度降低,α結(jié)構(gòu)相增加,氫脆敏感性將進(jìn)一步增大。由于氫脆是氫在鋼中局部富集的結(jié)果,隨著溫度的降低,氫在鋼中的擴(kuò)散能力下降,很難在局部富集大量的氫,從而使材料的氫脆敏感性下降。因此,由溫度、應(yīng)變誘發(fā)α結(jié)構(gòu)相轉(zhuǎn)變及氫擴(kuò)散行為的共同作用,使SAF2205鋼在給定的溫度范圍內(nèi)存在氫脆最敏溫度(-50℃)。
氫對(duì)2205不銹鋼的影響如下：
1)從室溫到低溫,氫對(duì)SAF2205鋼強(qiáng)度影響不大,氫致脆化明顯與溫度有關(guān),氫脆最敏感度為-50℃,在-196℃氫致脆化現(xiàn)象幾乎消失。
2)降溫及變形都會(huì)促進(jìn)γ→α轉(zhuǎn)變。
3)降溫與誘發(fā)α轉(zhuǎn)變及氫擴(kuò)散行為的共同作用,導(dǎo)致SAF2205鋼在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)氫脆敏感性存在極大值。
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